package com.jiang.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

import static com.jiang.utils.RedisConstants.*;

/**
 * @author Jiang
 * @version 1.0
 * @date 2024/05/11 15:24
 */
@Component
@Slf4j
public class CacheClient {

    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /*
      1、构造函数的可见性：构造函数必须是public的，这样Spring才能调用它。
      2、构造函数的参数：构造函数的参数必须是Spring容器中已经定义的Bean。
      3、没有默认的构造函数：如果你既通过构造函数注入，又提供了默认的无参构造函数，Spring可能会混淆并使用无参构造函数进行实例化，从而忽略你的构造函数注入。确保只有一个构造函数，或者确保无参构造函数是私有的（这通常用于Lombok的@RequiredArgsConstructor），或者如果你的类有多个构造方法，或者你想要明确指定使用哪个构造方法进行注入，那么你可以在构造方法上添加@Autowired
     */
    public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    // 方法上不用 static 是因为这个工具类交给了spring管理，直接从ioc容器中获取使用
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, timeUnit);
    }

    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        // 设置逻辑过期
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(timeUnit.toSeconds(time)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 緩存穿透处理（缓存空值对象） 默认空值 有效期 2min
     *
     * @param keyPrefix  缓存数据 key的前缀
     * @param id         缓存和查询数据的id
     * @param type       返回类型的clazz
     * @param dbFallBack 查询数据库的函数
     * @param time       缓存数据时间
     * @param timeUnit   缓存数据时间单位
     * @param <T>        返回的类型
     * @param <ID>       id的类型
     * @return 返回结果
     */
    public <T, ID> T queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<T> type, Function<ID, T> dbFallBack, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyPrefix + id;
        // 1、从redis查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2、判断json是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 3、存在，直接返回
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 判断命中是否为空值（命中空值，返回错误信息； 没命中就是null）
        if (json != null) {
            // 返回一个错误信息
            return null;
        }
        // 4、不存在，根据id查询数据库
        T t = dbFallBack.apply(id);
        // 5、不存在，返回错误
        if (t == null) {
            // 将空值写入redis，防止缓存穿透
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        // 6、存在，写入redis
        this.set(key, t, time, timeUnit);
        // 7、返回
        return t;
    }


    public static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * 缓存穿透处理（逻辑过期） 自动释放锁定的时间 10s
     *
     * @param keyValuePrefix 缓存数据 key的前缀
     * @param keyLockPrefix  锁 key的前缀
     * @param id             缓存和查询数据的id
     * @param type           返回类型的clazz
     * @param dbFallBack     查询数据库的函数
     * @param time           缓存数据时间
     * @param timeUnit       缓存数据时间单位
     * @param <T>            返回的类型
     * @param <ID>           id的类型
     * @return 返回结果
     */
    public <T, ID> T queryWithLogicalExpire(String keyValuePrefix, String keyLockPrefix, ID id, Class<T> type, Function<ID, T> dbFallBack, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyValuePrefix + id;
        // 1、从redis查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2、判断json是否存在
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            // 3、没命中，不是热点缓存，直接返回
            return null;
        }
        // 4、命中，需要先把json反序列化为对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        T t = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        // 5、判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 5.1 未过期，直接返回
            return t;
        }
        // 5.2 已过期， 需要缓存重建
        // 6、缓存重建
        // 6.1 获取互斥锁
        String lockKey = keyLockPrefix + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        // 6.2 判断是否获取锁成功
        if (isLock) {
            try {
                // 6.3 成功
                // 6.3.1 再次检测redis缓存是否过期， 防止再次缓存重建
                json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
                redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
                expireTime = redisData.getExpireTime();
                if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
                    return JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
                }
                // 6.3.2 开启独立线程，实现缓存重建
                CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                    // 模拟重建延迟
                    try {
                        Thread.sleep(20);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    // 6.3.2.1 查询数据库
                    T t1 = dbFallBack.apply(id);
                    // 6.3.2.2 写入redis
                    this.setWithLogicalExpire(key, t1, time, timeUnit);
                });
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 6.3.3 释放锁
                unlock(lockKey);
            }
        }
        // 6.4、返回商铺信息
        return t;
    }

    /**
     * 缓存穿透处理（互斥锁） 自动释放锁定的时间 10s
     *
     * @param keyValuePrefix 缓存数据 key的前缀
     * @param keyLockPrefix  锁 key的前缀
     * @param id             缓存和查询数据的id
     * @param type           返回类型的clazz
     * @param dbFallBack     查询数据库的函数
     * @param time           缓存数据时间
     * @param timeUnit       缓存数据时间单位
     * @param <T>            返回的类型
     * @param <ID>           id的类型
     * @return 返回结果
     */
    public <T, ID> T queryWithMutex(String keyValuePrefix, String keyLockPrefix, ID id, Class<T> type, Function<ID, T> dbFallBack, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyValuePrefix + id;
        // 1、从redis查询缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2、判断json是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 3、存在，直接返回
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 判断命中是否为空值（命中空值，返回错误信息； 没命中就是null）
        if (json != null) {
            // 返回一个错误信息
            return null;
        }
        T t = null;
        // 4、实现缓存重建
        // 4.1、获取互斥锁
        String lockKey = keyLockPrefix + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);

        try {
            // 4.2、判断是否获取成功
            if (!isLock) {
                // 4.3、失败，则休眠并重试
                Thread.sleep(50);
                return queryWithMutex(keyValuePrefix, keyLockPrefix, id, type, dbFallBack, time, timeUnit);
            }
            // 4.4、成功，再次检测redis缓存是否存在，因为缓存可能已经被前面线程写入，不需再次重新构建缓存数据（构建时间很长）
            json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
                return JSONUtil.toBean(json, type);
            }
            // 4.5 缓存不存在，查询数据库
            t = dbFallBack.apply(id);

            // 模拟重构延时
            Thread.sleep(20);

            // 5、不存在，返回错误
            if (t == null) {
                // 将空值写入redis，防止缓存穿透
//                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                this.set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                return null;
            }
            // 6、存在，写入redis
            this.set(key, t, time, timeUnit);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            // 释放锁， 释放锁之前判断是否拿到锁，其实不加if判断也可以， 因为finally语句是要等递归完后才执行，所以后面的线程不会释放锁，就不会出现后面的线程拿到锁但第一个线程还没写入缓存再次访问数据库的情况， 等第一个线程写入缓存， 递归发现缓存有数据，此时递归结束，递归的每个方法才释放锁操作
            if (isLock) {
                System.out.println("释放锁");
                unlock(lockKey);
            }
        }
        // 8、返回
        return t;
    }

    // 获取锁
    private boolean tryLock(String key) {
        // 尝试获取锁，上锁以后10秒自动解锁，防止死锁
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", LOCK_SHOP_TTL, TimeUnit.SECONDS);
        // 返回结果可能是null，所以要判断
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    // 释放锁
    private void unlock(String key) {
        log.debug("主动释放锁");
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}
